LA RUGOSITÀ E LE FINITURE SUPERFICIALI

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2 Rugosità: insieme delle irregolarità superficiali, che si ripetono con passo relativamente piccolo, lasciate dal processo di lavorazione e/o da altri fattori influenti La rugosità ha notevole influenza su: 1. lavorazioni successive (es. verniciatura, saldatura,...) 2. resistenza a fatica 3. resistenza alla corrosione 4. lubrificazione 5. funzionalità 6. tolleranze geometriche 7. aspetto estetico e igiene

3 NORMATIVA UNI EN ISO 1302:2004 Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) - Indicazione dello stato delle superfici nella documentazione tecnica di prodotto. Recepisce: EN ISO 1302:2002 Sostituisce: UNI ISO 1302:1999 Adotta: ISO 1302: UNI EN ISO 3274:1998 Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) - Stato della superficie: Metodo del profilo - Caratteristiche nominali degli strumenti a contatto (tastatore) - UNI EN ISO 4287:2009 Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) - Stato della superficie: Metodo del profilo - Termini, definizioni e parametri dello stato della superficie - UNI EN ISO 4288:2000 Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) - Stato della superficie: Metodo del profilo - Regole e procedure per il rilevamento dello stato della superficie. - UNI EN ISO :2001 Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) - Stato della superficie: Metodo del profilo; Campioni di riferimento - Misure materializzate. - UNI EN ISO :2012 Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) - Tessitura/stato della superficie: metodo del profilo; campioni di misura - Parte 2: Campioni software - ISO 12179:2000 Geometrical Product Specifications (GPS) -- Surface texture: Profile method Calibration of contact (stylus) instruments - UNI EN ISO :1998 Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) - Stato della superficie: Metodo del profilo; superfici aventi caratteristiche funzionali dipendenti dai livelli - Filtraggio e condizioni generali di misurazione -.

4 DETERMINAZIONE DELLA RUGOSITÀ Esistono diversi parametri quantitativi, definiti matematicamente in modo rigoroso, atti a definire la rugosità (Ra, Rz,..). In ogni caso la rugosità di un componente deriva da una misurazione. La rugosità non può essere calcolata teoricamente Gli strumenti destinati alla misura della rugosità sono i rugosimetri

5 I RUGOSIMETRI Il rugosimetro è uno strumento per la misura e la valutazione delle microirregolarità di una superficie. È in grado di misurare con una precisione che può raggiungere il millesimo di micron.

6 DEFINIZIONI

7 LUNGHEZZA DI BASE E DI ESPLORAZIONE (1)

8 LINEA MEDIA Linea media : linea, in corrispondenza alla lunghezza di base e parallela al profilo teorico, rispetto a cui la somma delle aree delle sporgenze è pari a quella degli avvallamenti

9 RUGOSITÀ Ra Rugosità Ra di una zona di lunghezza base: valore medio aritmetico delle ordinata rilevate sulla lunghezza di base o di campionamento

10 RUGOSITÀ Ra

11 LUNGHEZZA DI BASE E DI ESPLORAZIONE (2) La lunghezza base viene scelta in funzione del grado di rugosità Ra supposto

12 ALTRI PARAMETRI DI RUGOSITÀ

13 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ L'indicazione della rugosità sulle superfici è effettuata con dei segni grafici convenzionali. Segno grafico di base Il Segno grafico di base non deve essere utilizzato da solo se non per quelle superfici il cui stato è specificato da una nota.

14 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Segno grafico ampliato a) è indicato il simbolo utilizzato per indicare che, per ottenere la superficie, è necessaria l'asportazione di truciolo. Senza indicazioni significa superficie da lavorare. b) è riportato il simbolo indicante che l'asportazione del materiale è vietata. Senza indicazioni significa che la superficie deve essere lasciata nello stato risultante da un precedente processo di lavorazione.

15 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Per indicare delle caratteristiche specifiche Tutte le superfici devono avere lo stesso stato Il segno può essere posizionato sul profilo del pezzo, presso una vista o nel riquadro delle iscrizioni

16 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Segno grafico completo a) qualsiasi processo di fabbricazione è ammesso; b) ci deve essere asportazione di materiale; c) non è ammessa l'esportazione di materiale.

17 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Indicazione numerica (in m) I valori di rugosità dovrebbero essere scelti nella serie : 50, 25, 25.5, 6.3, 3.2, 1.6, 0.8, 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, Si consiglia di adottare valori compresi nella serie R10 dei numeri normali. Posizione a: indica, quando manca l'indicazione di b, il valore dei parametri della superficie (es. Ra, Rz ecc). Posizione a e b: sono individuati due parametri della stessa superficie (es. Ramax e Ramin). Se si deve indicare un terzo parametro il segno deve essere ingrandito nella direzione verticale per fare spazio alla terza linea di informazione. Posizione c: sono indicati i metodi li lavorazione, i trattamenti termici ecc. Posizione d: è riportato un simbolo grafico indicante la forma dei solchi di lavorazione Posizione e: eventuale sovrametallo di lavorazione in mm.

18 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Regola del 16 % E REGOLA DEL VALORE MASSIMO

19 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ INDICAZIONE DI TOLLERANZA UNILATERALE O BILATERALE I casi indicati sino ad ora si riferiscono al limite di tolleranza superiore unilaterale avendo indicato solo un limite superiore con Ra o Ra max È inoltre possibile specificare valori massimi e minimi di rugosità individuando così un range entro cui il valore di rugosità deve cadere Il caso bilaterale richiede di indicare U davanti al limite di tolleranza superiore unilaterale e L davanti al limite inferiore quando altrimenti interpretabile Indicazione bilaterale della rugosità

20 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Posizione sui disegni dei segni grafici Lo stato di una superficie deve essere indicato una sola volta e, se possibile, nella stessa vista dove sono anche indicate le quote e le tolleranze. La regola generale prevede che il segno grafico debba essere orientato in modo che le informazioni siano leggibili dal basso o dal lato destro del disegno

21 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Posizione sui disegni dei segni grafici La norma UNI EN ISO 1302 permette, ove non ci sia il rischio di errata interpretazione, di posizionare il segno grafico sulla linea di misura Nel caso in cui siano presenti indicazioni di tolleranze geometriche il segno grafico può essere anche posizionato sulla tolleranza geometrica

22 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Posizione sui disegni dei segni grafici Dove non diversamente indicato le superfici hanno rugosità Ra pari a 3,2 Nel caso in cui su alcune superfici del pezzo occorra prevedere rugosità diverse, la designazione avviene riportando i rispettivi simboli sulle superfici interessate e, in prossimità della tabella, il simbolo grafico generale con accanto, tra parentesi, quelli relativi alle altre superfici

23 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ SOVRAMETALLI DI LAVORAZIONE Quando sono richieste tolleranze più strette di quelle riportate, occorre prevedere dei sovrametalli per le successive lavorazioni meccaniche di finitura. La tabella sotto indicativa i valori in mm normalmente consigliati. Da a Frasatura Tornitura e simili Retifica o lavorazione fine ,50 0, ,60 0, ,80 0, ,00 0, ,50 0,50 eventuale sovrametallo di lavorazione in mm

24 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Indicazione di caratteristiche particolari dello stato delle superfici lavorazione m.u. trattamento superficiale (prima e dopo tratt.) - lo stato superficiale è ottenuto per lavorazione senza asportazione di truciolo (lo indica il simbolo circolare), in particolare attraverso sabbiatura

25 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Indicazione di caratteristiche particolari dello stato delle superfici : ESEMPIO

26 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Indicazione della direzione dei solchi ESEMPIO :

27 INDICAZIONE DELLA RUGOSITÀ Rugosità Ra secondo le diverse normative

28 CRITERI DI SCELTA L indicazione di un grado di rugosità basso (comunque minore di quello abituale dell officina) comporta quasi sempre un aumento dei costi di produzione. È quindi bene prescrivere valori di rugosità bassi per superfici che lo necessitino da un punto di vista funzionale (valore più grande possibile compatibilmente con le funzionalità del pezzo). In generale saranno oggetto di indicazione specifica di rugosità le superfici : - soggette a particolari sollecitazioni meccaniche - che lavorano in ambiente corrosivo - che devono essere sottoposte a lavorazioni successive - che devono avere un certo aspetto - che sono accoppiate con altre superfici

29 CRITERI DI SCELTA

30 CRITERI DI SCELTA

31 LAVORAZIONE E QUALITÀ DELLA SUPERFICIE LAVORATA Tipo di materiale da lavorare (composizione, struttura metallurgica, qualità fisiche) e sue condizioni (processo fusorio, laminazione, forgiatura, stampaggio) Tipo di materiale degli utensili Fluido da taglio Usura del tagliente Restituzione elastica del materiale Temperature nelle zone di taglio Vibrazioni del sistema macchina/utensile/pezzo

32 LAVORAZIONE E QUALITÀ DELLA SUPERFICIE LAVORATA

36 TOLLERANZE DIMENSIONALI E RUGOSITÀ La scelta di una determinata tolleranza dimensionale impone, automaticamente dei limiti alla rugosità che quella superficie può avere. Non è vero però il contrario: assegnare una certa rugosità non richiede necessariamente una tolleranza ristretta. La seguente tabella riporta i valori di rugosità massimi compatibili con determinate tolleranze.

37 ESEMPIO

38 DESCRIZIONE DELLO STATO SUPERFICIALE 1) PROCEDIMENTO DI FABBRICAZIONE (con asportazione di materiale, non è ammessa l asportazione di materiale, non indicato) 2) METODO DI LAVORAZIONE O TRATTAMENTO TERMICO (fresatura, tornitura,., non indicato) 3) FORMA DEI SOLCHI DI LAVORAZIONE 4) SOVRAMETALLO 5) NUMERO DI SPECIFICAZIONI (1,2,3,.) 5,1) SPECIFICAZIONE (valore medio aritmetico delle ordinate, altezza massima del profilo,..) 5,2) TIPO DI SPECIFICAZIONE (unilaterale, bilaterale) 5,3) LIMITE DI SPECIFICAZIONE ( superiore / inferiore) 5,4) VALORE DI SPECIFICAZIONE 5,5) ACCETTABILITA' AL CONTROLLO (REGOLA DEL 16% O DEL VALORE MASSIMO) 5,6) LUNGHEZZA DI VALUTAZIONE (predefinita 5 volte la lunghezza base o ) 6) ALTRO ( ad esempio il requisito è valido per tutte le superfici)